2- Três blocos são ligados como mostra a figura abaixo, sobre uma mesa horizontal sem atrito e puxados para a direita com uma força T 3 =6,5N.

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1 Importante: i. Nas cinco páginas seguintes contém problemas para se resolver e entregar. ii. Ler os enunciados com atenção. iii. Responder a questão de forma organizada, mostrando o seu raciocínio de forma coerente. iv. Analisar a resposta respondendo: ela faz sentido? Isso lhe ajudará a encontrar erros! 1- Dois pesos de 10 N são presos a um dinamômetro como mostrado na Figura 1(a). (a) Qual é a leitura no dinamômetro? Justifique sua resposta. (b) Um único peso de 10 N é preso ao dinamômetro que por sua vez está preso na parede, como mostrado na Figura 2(a). Qual a nova leitura no dinamômetro? Justifique sua resposta.

2 2- Três blocos são ligados como mostra a figura abaixo, sobre uma mesa horizontal sem atrito e puxados para a direita com uma força T 3 =6,5N. Se m 1 =1,2kg, m 2 =2,4kg e m 3 =3,1kg, calcule (a) a aceleração do sistema e (b) as trações T 1 e T 2. Faça uma analogia com os corpos que são puxados em fila, tais como uma locomotiva ao puxar um trem de vagões engatados.

3 3- O experimento ilustrado ao lado consiste numa variação da famosa Máquina de Atwood, um dispositivo utilizado para verificação experimental das propriedades da Dinâmica. No aparato em questão, um bloco de massa m 1 = 3,70 Kg está sobre um plano inclinado sem atrito de ângulo θ = 28 o e é ligado por uma corda que passa em uma polia ideal a um segundo bloco de massa m 2 = 1,86 Kg, que pende verticalmente. Qual a aceleração de cada bloco? (b) Ache a tração na corda.

4 4- Um bloco de massa m = 1,3 Kg que desliza com velocidade constante v o = 2,7 m/s sobre o chão horizontal congelado encontra a base de uma cunha fixa. O atrito entre a base do bloco e a superfície da cunha também é nulo. (a) O bloco consegue subir a cunha e cair do outro lado? Caso sua resposta seja afirmativa, determine a posição de impacto com relação à origem representada na figura. (b) Determine o vetor velocidade do bloco quando este deixa a cunha. (c) Determine o vetor posição referente ao ponto de impacto. Considere a origem representada na figura para responder os itens (b) e (c). Neste problema h = 0,21 m e θ = 33º.

5 5- Alguém exerce uma força F diretamente para cima no eixo da polia mostrada na figura. Considere a polia e a corda como sem massa e o mancal sem atrito. Dois objetos, m 1 de massa 1,2kg e m 2 com 1,9Kg, são ligados como mostra a figura, às extremidades opostas da corda, que passa pela polia. O objeto dois está em contato com o chão. (a) Qual é o maior valor da força F de modo que m 2 permaneça em repouso no chão? (b) Qual é a tração na corda se a força F para cima for 110N? (c) Com a tração determinada na parte (b), qual é a aceleração de m 1?

6 Questões: EXERCÍCIOS PROPOSTOS (A) Um cavalo é instigado a puxar uma carroça. O cavalo se recusa a fazê lo, citando a terceira lei de fazê-lo Newton como defesa: A forca que o cavalo faz ao puxar a carroça é igual, mas oposta a forca da carroça sobre o cavalo. Se eu nunca posso exercer uma forca sobre a carroça maior do que ela exerce sobre mim, como poderia começar a movimentar a carroça? pergunta o cavalo. Como você responderia? (B) Dois estudantes tentam romper uma corda. Primeiro cada um puxa para o seu lado e falha. Então eles amarraram uma das extremidades numa parede e puxam juntos pela outra. Este procedimento é melhor do que o primeiro? Explique sua resposta. (C) Descreva vários modos pelos quais você poderia, mesmo que momentaneamente, experimentar ausência de peso. Exercícios e Problemas 1) Um elevador pesando 2,8 x 10 4 N é puxado verticalmente por um cabo, com aceleração de 1,2m/s 2 para cima. a) Qual é a tração no cabo? b) Qual é a tração quando o elevador acelera para baixo a 1,2 m/s 2 mas ainda se move para cima? 2) Um bloco é lançado com velocidade inicial v o para cima de um plano inclinado de θ em relação a horizontal. Qual a distância percorrida pelo bloco até atingir o repouso? Qual sua velocidade quando retorna à base do plano? Dados: v o = 2,5 m/s ; θ = ) Um macaco de 11 kg está subindo por uma corda de massa desprezível que passa por um galho de uma árvore e é amarrada a um tronco de 15 kg apoiado no chão. a) Qual a aceleração mínima com que o macaco deve subir pela corda de modo que o tronco esteja na iminência de levantar do chão chão? b) Se, depois de o tronco ter sido levantado do chão, o macaco parar de subir e somente se segurar à corda, quais serão a aceleração do macaco e a tração na corda? 4) Sobre uma superfície horizontal estão apoiados dois blocos, um encostado no outro. As massas dos blocos são respectivamente m 1 = 2,3 kg e m 2 =1,2 kg. Os blocos são empurrados mediante a aplicação de uma forca horizontal F = 3,2 N. Qual a força de contato entre os blocos se a forca F for aplicada ao bloco: a) de massa m 1? b) de massa m 2? c) Explique a diferença entre os itens (a) e (b). 5) Um Caixote de 110Kg é empurrado com velocidade constante para cima em uma rampa sem atrito, inclinada de 34 o. (a) Qual a força horizontal F requerida? Qual é a força exercida pela rampa sobre o caixote? 6) Exercício corrigido em aula de monitoria A figura ao lado mostra três caixotes com massas m 1=42,5 Kg m 2= 22,8 Kg e m 3= 34,3 Kg apoiados sobre uma superfície horizontal sem atrito. (a) Qual a força horizontal F necessária para empurrar os caixotes para direita, como se fossem um só, com aceleração de 1,32m/s 2? (b) Ache a força exercida por m 2 em m 3 ; (c) por m 1 em m 2.

7 7) Exercício corrigido em aula de monitoria Um elevador consiste de uma cabine (A), um contrapeso (B), um motor (C), o cabo e as polias. A massa da cabine é 1000 Kg e a massa do contrapeso é 1400 Kg. Despreze o atrito e as massas dos cabo e das polias. O elevador acelera para cima a 2,30m/s 2. (a) Quais são os valores das trações T 1 e T 2? (b) Qual a força exercida no cabo pelo motor? 8) Uma garota de 40 Kg e um trenó de 8,4 Kg estão sobre a superfície de um lago congelado, separados entre de 15 m. Por meio de uma corda, a garota exerce uma força de 5,2 N sobre o trenó, puxando-o para si. (a) Qual a aceleração do trenó? (b) Qual é a aceleração da garota? (c) A que distância da posição original da garota eles vão se encontrar, supondo que a força permaneça constante? Suponha que não haja atrito. 9) Um projétil de 8,5 Kg passa pela origem com velocidade de 42m/s, paralela ao eixo x. Ele experimenta uma força constante de 19 N no sentido positivo do eixo y. Calcule (a) a velocidade e (b) e a posição do projétil 15s após ele ter passado pela origem. (c) Determine os vetores velocidade e posição no instante considerado nos itens (a) e (b). 10) Um pêndulo que consiste em uma massa dependurada de uma corda de massa desprezível está preso ao teto de um vagão ferroviário e atua como um acelerômetro. (a) Mostre que a expressão que relaciona a aceleração horizontal a do vagão ao ângulo θ, formado pela corda com a vertical, é a = g tanθ. (b) Ache a quando θ = 20 o. (c) Ache θ quando a = 1,5 m/s 2. RESPOSTAS: Problemas Propostos 1- (a) 31 kn ; (b) 25 kn 2-0,56 m 3- (a) 3,6 m/s 2 ; (b) 1,5 m/s 2, 1,2 x 10 2 N 4- (a) 1,1 N; (b) 2,1 N 5- (a) 730N; (b) 1300N 6- (a) 135N; (b) 45,3N; (c) 75,4N 7- (a) 12,1kN; (b) 10,5kN; (c) 1,6kN na direção do contrapeso 8- (a) 0,62m/s 2 ; (b) 0,13m/s 2 ; (c) 2,6m 9- (a) 54m/s 10- (b) 3,6m/s2; (c) 8,9 o